蔣淑敏，蘇召飛

(四川達興能源股份有限公司，四川 達州 635002)

氰化氫在焦爐煤氣中含量雖然不多，但有劇毒，燃燒時生成NOx，在煤氣凈化過程中必須脫除[1]，煤氣中氰化物含量作為煤氣凈化過程中的一個重要指標，必須加以測量與監(jiān)控。測量氰化氫含量沒有國家標準及行業(yè)標準，最常用的方法是多硫化銨法[2]，此方法是煤氣中氰化氫測定的最經(jīng)典的方法，準確度高，但此方法步驟復(fù)雜，耗時長，不能及時指導(dǎo)生產(chǎn)，所用的試劑多，且多種試劑有毒有害，影響試驗人員的身心健康。水中氰化物含量的分析方法有很多，如硝酸銀滴定法[3]、分光光度法[4]、流動注射[5]等，通過研究，我公司通過借鑒水中氰化物的分析方法，采用硝酸銀滴定法來分析煤氣中氰化氫含量，此方法分析過程簡單，所用試劑不多且無毒，可以用于指導(dǎo)日常生產(chǎn)。

1 實 驗

1.1 原 理

用氫氧化鈉溶液作為煤氣中氰化氫的吸收液，加醋酸鉛溶液除去吸收液中的硫化氫，在堿性條件下(pH>11)，用硝酸銀標準溶液滴定，氰離子與銀離子作用生成可溶性的銀氰絡(luò)合離子[Ag(CN)2]-，過量的銀離子與試銀靈指示劑反應(yīng)，溶液由黃色變?yōu)槌燃t色即為終點。

反應(yīng)方程式：HCN+NaOH=NaCN+H2O

Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-

取來的煤氣樣中既含有HCN又含有H2S，如果不把H2S除去，滴定時會產(chǎn)生黑色AgS沉淀，干擾終點的判斷，在滴定前加入醋酸鉛溶液與H2S反應(yīng)生成黑色硫化鉛沉淀，過濾后的濾液再用硝酸銀標準溶液滴定。

1.2 儀 器

250 mL碘量瓶；5 L濕式煤氣流量計；10 mL移液管；棕色酸式滴定管；500 mL容量瓶；500 mL燒杯；250 mL吸收瓶；濾紙；玻璃棒；250 mL錐形瓶。

1.3 試 劑

20%(W/V)氫氧化鈉溶液；硝酸銀標準溶液(0.02 mol/L)；0.2 g/L試銀靈指示劑；50 g/L醋酸鉛溶液；無離子水。

1.4 操作步驟

1.4.1 脫硫塔后取樣及試驗

取樣裝置如圖1所示，在串聯(lián)的兩個洗氣瓶內(nèi)各放入100 mL 20% NaOH溶液。取樣前需對煤氣流量計進行較正，先將煤氣放散5～10 min后，立即接上串聯(lián)的兩個洗氣瓶，進行取樣。取精脫硫后煤氣樣，煤氣流量為1～2 L/min，取樣體積為100～120 L，取樣結(jié)束后記下流量計讀數(shù)和煤氣溫度及壓力。將吸收液全部移入500 mL容量瓶中，用蒸餾水洗滌吸收瓶多次，稀釋至刻度，搖勻備用作為樣液。

圖1 精脫硫后取樣裝置

1.4.2 脫硫塔前取樣及試驗

考慮到脫硫塔前硫化氫含量高，取樣時在兩個裝有NaOH溶液的吸收瓶前面增添一個100 mL 50 g/L醋酸鉛溶液吸收瓶，使此瓶吸收煤氣中的大部分H2S，使NaOH溶液吸收的硫化氫含量降低，且取樣體積減為50～60 L，取樣裝置如圖2所示，其余步驟按1.4.2進行。

圖2 脫硫塔前取樣裝置

2 結(jié)果與討論

2.1 HCN含量的分析與計算

取一定量的樣液于潔凈的錐形瓶中，邊搖動邊滴加50 g/L醋酸鉛溶液至不再產(chǎn)生黑色沉淀，并過量產(chǎn)生少量白色沉淀為止，然后用濾紙將溶液過濾到干凈的錐形瓶中，不洗滌，濾液備用。

用移液管稱取10～20 mL濾液于錐形瓶中，加入3滴0.2 g/L試銀靈指示劑，用0.02 mol/L AgNO3標準溶液滴定至溶液由黃色變成橙紅色即為終點，記錄消耗AgNO3標準溶液的量，按下式計算煤氣中HCN含量：

式中：V——煤氣取樣體積，L

V1——吸收液用量，mL

V3——AgNO3標準溶液用量，mL

f——氣壓補正校正因子

M——AgNO3標準溶液濃度，mol/L

0.054——氰化氫的摩爾質(zhì)量

2.2 實驗結(jié)果

2.2.1 脫硫塔后氰化氫試驗結(jié)果

脫硫塔后煤氣中氰化氫含量測定結(jié)果如表1所示。

表1 脫硫塔后煤氣中氰化氫含量(mg/Nm3)

經(jīng)試驗，塔后煤氣中的氰化氫含量可以測出，從表1可以看出，采用硝酸銀滴定法可以穩(wěn)定的測出煤氣中氰化氫含量，因為塔后煤氣中硫化氫含量低，滴加醋酸鉛溶液量少，濾液可在堿性條件下滴加硝酸銀標準溶液，滴定終點變化明顯。但脫硫塔前煤氣中硫化氫含量高，脫除硫化氫所用的醋酸鉛用量多，如果仍然采用取樣后再用醋酸鉛消除的方式，致使滴定液的pH值<11，不滿足測定條件，從而無法滴定，必須在取樣時就把硫化氫脫除。

2.2.2 脫硫塔前氰化氫試驗結(jié)果

脫硫塔前煤氣氰化氫含量測定結(jié)果如表2所示。

表2 脫硫塔前煤氣中氰化氫含量(mg/Nm3)

從表2可以看出，增添醋酸鉛吸收瓶，且減少吸收煤氣量，可以有效的避免焦爐煤氣中硫化氫對分析結(jié)果的干擾，測定結(jié)果在869～1345 mg/Nm3，與理論[6]的焦爐煤氣中氫化氰含量在500～1500 mg/Nm3波動一致，說明采用硝酸銀滴定法可以快速準確的測出煤氣中氰化氫含量。

2.2.3 氰化物標準樣品的測定

利用硝酸銀滴定法對2個有證標準樣品進行測定分析，測定結(jié)果見表3。

表3 標準樣品中氰化氫含量測定

由表3可見，2個有證樣品的相對標準偏差分別為1.18%、2.38%，可以滿足生產(chǎn)中的質(zhì)控要求。

3 結(jié) 論

(1)采用硝酸銀滴定法可以簡單、快捷的測定精脫硫塔后煤氣中的氰化氫含量；脫硫塔前煤氣中硫化氫含量高，采用減少煤氣吸收量及增加前置醋酸鉛吸收液，也可以測出脫硫塔前煤氣中的氰化氫含量。

(2)由于醋酸鉛的溶度積常數(shù)小，所以選用醋酸鉛去除硫化氫的干擾，效果比較理想。

(3)采用硝酸銀滴定法測煤氣中的氰化氫含量可以滿足我廠的日常分析需要，有效地指導(dǎo)生產(chǎn)。